tisková zpráva Evropské jižní observatoře č. 27/2015
Výsledky ukazují, že supernova nebyla poháněna, jak se očekávalo, radioaktivním rozpadem, ale rozpadem velmi silného magnetického pole okolo exotického objektu zvaného magnetar. Vědecký článek se objeví v časopise Nature devátého července 2015
Gamma záblesky (GRB) jsou jedním z projevů největších explozí, které se od Velkého třesku ve vesmíru objevují. Detekují je družice citlivé na vysokoenergetické gamma záření, které neprochází zemskou atmosférou, a pak jsou pozorovány na delších vlnových délkách pomocí dalekohledů jak na orbitě, tak na Zemi.
Záblesky gamma trvají obvykle jen několik sekund, ale ve velmi výjimečných situacích i hodiny [1]. Jeden takový záblesk s velmi dlouhým trváním byl naměřen družicí Swift devátého prosince 2011 a pojmenován GRB 111209A. Jedná se o jeden z nejdelších a nejjasnějších záblesků, který kdy byl pozorován.
Dosvit tohoto záblesku v optické a infračervené oblasti byl pozorován kamerou GROND na 2.2m dalekohledu MPG/ESO na observatoři La Silla a zařízením X-shooter na VLT (Very Large Telescope) na Paranalu. Pozorování jasně ukázaly existenci supernovy, později nazvané SN 2011 kl. Je to poprvé, co byla prokázána souvislost mezi supernovou a zábleskem gamma s velmi dlouhým trváním [2].
Hlavní autor nového vědeckého článku, Jochen Greiner z Ústavu Maxe Plancka pro extraterestrickou fyziku v Garchingu, vysvětluje: „Jeden gamma záblesk připadá na 10 000-100 000 supernov, takže hvězda, která takto vybuchla, musela být něčím speciální. Astronomové předpokládali, že gamma záblesky pocházejí od velmi hmotných hvězd – padesátkrát hmotnějších než Slunce – a znamenají vznik černé díry. Ale naše nová pozorování supernovy SN 2011kl, spojené se zábleskem GRB 111209A, mění tento model pro záblesky s velmi dlouhým trváním.“
V běžném scénáři pro kolaps masivní hvězdy (též známý pod jménem kolapsar) pochází optický a infračervený dosvit trvající asi týden z rozpadu radioaktivního niklu 56, který vznikl při explozi [3]. Ale v případě GRB 111209A prokázala pozorování z GRONDu a VLT, že to tentokrát (a poprvé, co víme) takhle být nemůže [4]. Jiné návrhy byly také odmítnuty [5].
Jediné vysvětlení, které se hodilo na pozorování supernovy po gama záblesku GRB 111209A, je silové pole magnetaru – malé neutronové hvězdy, která se otáčí několik setkrát za sekundu a má magnetické pole mnohem silnější, než běžné neutronové hvězdy (tedy pulsary [6] pozorované v radiové oblasti spektra). Magnetary jsou považovány za nejmagnetičtější objekty ve známém Vesmíru. A poprvé jsme byli schopni prokázat vztah mezi supernovou a magnetarem.
Paolo Mazzali, spoluautor studie, poukazuje na důležitost nových poznatků: „Nové výsledky poskytují pádné důkazy pro neočekávaný vztah mezi záblesky gamma, velmi jasnými supernovami a magnetary. O některých těchto vztazích se na teoretické úrovni spekulovalo několik let, ale spojit to všechno dohromady je vzrušující vývoj situace.“
„Případ SN 2011kl a GRB 111209A nás nutí přidat alternativu ke kolapsarovému scénáři. Tím se dostáváme mnohem blíž k novému a jasnějšímu obrázku fungování gamma záblesků,“ shrnuje Jochen Greiner.
Převzato ze stránek Hvězdárny Valašské Meziříčí
Poznámky
[1] Běžné záblesky gamma s dlouhým trváním trvají mezi 2 a 2000 sekundami. Dnes jsou známé čtyři záblesky s velmi dlouhým trváním (10 000 – 25 000 s). Existuje také separátní skupina gamma záblesků s krátkým trváním, která nejspíš vzniká jiným mechanismem.
[2] Vztah mezi supernovami a (normálními) záblesky s dlouhým trváním se vytvořil v roce 1998, hlavně díky pozorování supernovy SN 1998bw z observatoří ESO, a potvrdil se v roce 2003 zábleskem GRB 030329.
[3] Zdrojem energie samotného gamma záblesku jsou pravděpodobně relativistické výtrysky vytvářené při dopadu materiálu z hvězdy na centrální kompaktní objekt přes horký a hustý akreční disk.
[4] Množství niklu 56 naměřené v supernově zařízením GROND je příliš velké, než aby bylo ve shodě se silným ultrafialovým zářením pozorovaným pomocí přístroje X-shooter.
[5] Další navrhované zdroje energie pro velmi svítivé supernovy jsou interakce rázových vln s okolním materiálem (to by souviselo s hvězdným materiálem vyvrženým před explozí) nebo modrý nadobr jako původní hvězda. V případě SN 2011kl pozorování vylučují obě tyto možnosti.
[6] Pulsary jsou nejběžnější třídou pozorovatelných neutronových hvězd, ale okolo magnetarů by mělo existovat magnetické pole 100 až 1000krát silnější než u pulsarů.
